Метод градиента при поиске экстремума


При оптимизации процесса градиентным методом рабочее движение совершается в направлении наиболее быстрого возрастания выходного параметра, т.е. в направлении градиента целевой функции. При этом, также как и в методе случайного поиска, направление движение корректируется после каждого рабочего шага, следовательно каждый раз заново вычисляется вектор clip_image002 по результатам специально спланированного эксперимента.

clip_image004

clip_image006

clip_image008

Алгоритм:

1. Задается шаг варьирования, единый для всех циклов работ: clip_image010

2. Задается параметр рабочего шага: clip_image012

3. В начальной точке clip_image014 ставится эксперимент, на основании которого определяется градиент clip_image016. Рекомендуется получать градиент с помощью 2n экспериментов:

clip_image018

4. Определяем следующую точку : clip_image020

……………………………..

clip_image022

5. Процедура прекращается, если clip_image024

Характерными особенностями метода является постоянство пробного шага clip_image026и рабочего шага clip_image028, следовательно получаем неприятности:

1. Метод градиента при поиске экстремумаМожем проскочить мимо оптимума

2. Если вершина плоская (пологая) – возникают трудности

clip_image032 clip_image034

hномер шага

clip_image036выбирается (clip_image038) clip_image040

Формы поверхности:

clip_image042

Наиболее благоприятные случаи а,б,г

Наиболее опасный случай – д.

Для уверенных выводов, необходимо всю процедуру сделать дважды (причем из двух абсолютно различных начальных точек).

Худший случай – в (плоская вершина на большом протяжении), следовательно метод не срабатывает.

Загрузка...